2024年度盘点丨明眸之光:南开大学附属天津市眼科医院王雁教授团队视觉诊疗技术研究回顾

健康   健康   2025-02-06 17:20   北京  

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编者按:2024年,是医学发展史上不平凡的一年,眼科领域同样迎来了诸多创新与突破。南开大学附属天津市眼科医院王雁教授团队以其深厚的学术底蕴与不懈的探索精神,在2024年度为全球眼科医学贡献了众多成果。从国际指南的制定,到临床基础研究的深入,再到人工智能技术的创新应用,王雁教授团队以卓越的研究成果,为眼科发展注入了新的活力。

一、国际指南的制定:引领屈光手术新方向


王雁教授作为通讯作者及第一作者,牵头制订了国际循证医学指南“Evidence-based Guidelines for Keratorefractive Lenticule Extraction Surgery”,历时两载,千磨万击,终在眼科顶级期刊Ophthalmology上发表。此项临床指南不仅是国际首部本领域指南,也是首部由中国眼科专家牵头并发表在在眼科顶刊Ophthalmology上发表的国际指南,在中国眼科学领域的重大突破之一,彰显了中国眼科在国际学术领域的话语权和在屈光手术的领域的引导作用,被誉为具有里程碑意义。


二、临床基础研究:深耕细作,结出硕果


王雁教授团队针对临床难点潜心研究,与医工交叉团队密切合作,深耕多年,结出初步成果。


1

组织工程创新

在技术创新方面,团队与南开大学合作,自主搭建了3D打印平台。借助3D生物打印技术和静电纺丝微纳米纤维去细胞化细胞外基质,团队成功开发了一种新型生物人工角膜。该角膜不仅具有优异的生物相容性,还具备卓越的机械性能,有望为角膜移植提供一种全新的替代方案,该研究发表于Biofabrication

团队还与南开大学和天津工业大学展开合作,研究出静电纺丝胶原纳米纤维在眼科领域的应用潜力。研究显示,这种纳米纤维在眼表伤口修复中表现出色,能够显著减少炎症反应、抑制纤维化,并加速伤口愈合,展现出巨大的临床应用潜力,该研究发表于ACS Applied Nano Materials

通过深入研究,揭示了PAX6/CXCL14调控轴在角膜修复中的关键作用。研究发现,PAX6作为核心转录因子,调控CXCL14的表达,而CXCL14则进一步促进角膜上皮细胞的增殖,显著加速角膜损伤的修复进程。这一成果不仅为角膜损伤修复提供了新的分子机制,还为临床治疗提供了潜在的靶点,相关成果发表于Journal of Translational Medicine



2

人工智能技术应用

与南开大学人工智能团队合作提出了一种用于近视发展研究的视网膜图像配准方法,通过精确对齐多时点视网膜图像,能够更加可靠地跟踪视网膜结构随时间的变化。不仅为近视进展的监测和分析提供了有力的技术支持,还显著提高了近视相关研究的准确性和临床诊断效果(Med Image Anal. 2024)。

与北京航空航天大学团队共同借助机器学习算法研究了SMILE手术的生物力学影响因素,明确了角膜组织消融、较长的最大凹陷时间和最大偏转幅度、较低的SSI 指数和较高的术前屈光不正是最重要影响指标,并为个性化治疗提供依据,提高患者的满意度(Am J Ophthalmol. 2024)。

与温州理工学院团队提出了一种无监督的角膜轮廓提取算法,通过共享模型处理动态角膜形变视频,显著提高算法的精度和抗噪声能力。利用动态视频中的角膜形变特征,减少了传统方法对噪声的敏感性,进一步提升了提取效果的稳定性和准确度。这些成果展示了AI在眼科研究和临床应用中的巨大潜力,为眼科疾病的诊断、治疗和研究提供了新的思路和工具(Biomed Eng Online. 2024)。



3

近视研究新进展

在近视防控方面,开展了一项多中心随机对照试验,评估散焦分布多点镜片用于近视控制一年的随访疗效。结果显示,使用该镜片的受试者在一年后近视进展显著减缓,这为散焦分布多点镜片作为有效近视控制手段提供了有力支持(Br J Ophthalmol.2024)。

该团队深入探讨了角膜塑形镜(OK镜)后光学区设计对视觉表现的影响。结果表明,不同的后光学区设计会显著影响配戴者的视力质量、对比敏感度和夜间眩光情况。这些发现为优化OK镜设计提供了依据,有助于提高其视觉矫正效果和配戴舒适性(Transl Vis Sci Technol. 2024)。

与国际国内本领域著名专家学者共同探讨了近视防控最佳实践方案,包括增加户外活动时间和使用特殊光学镜片等方法,以及多焦点镜片和低浓度阿托品滴眼液等新技术。近视防控需要多学科合作和个性化干预策略,特别是早期干预对于减缓近视进展和降低相关并发症风险至关重要(Br J Ophthalmol. 2024)。

在近视的光学和力学因素方面,王雁教授团队发现低度近视和中高度近视患者角膜中生物力学蛋白存在显著差异。中高度近视角膜中某些生物力学蛋白(如角膜基质成分)与低度近视角膜不同,这种差异可能影响角膜的形态和结构稳定性。这一发现有助于深入理解近视发展与角膜生物力学特性的关系,并为个性化治疗提供了新的方向。此外,关注了近视眼像差与人眼客观焦深的关系。近视患者的高阶像差(如球差和彗差)对焦深的延长有显著影响,而低阶像差影响较小,这一发现为近视矫正方案的优化提供了重要参考(Cont Lens Anterior Eye. 2024


4

眼科疾病诊断与治疗

与天津大学团队合作研发的合作,微型无线微泵通过受限声流技术实现驱动。利用声波在流体中的传输和局部流动,成功实现了无需外部电源和机械部件的微泵功能。该技术在生物医学、药物传递和微 流体系统等领域具有广泛应用前景(Research (Wash D C). 2024)。

通过前瞻性队列研究,探讨了角膜生物力学特性在预测异常角膜断层扫描结果预后的作用。研究表明,角膜生物力学参数能够有效地预测这些异常角膜的临床进展,为早期干预提供了潜在生物标志物,为圆锥角膜的早期诊断和干预提供了新依据(Am J Ophthalmol. 2024;Bioengineering (Basel). 2024)。

在光学镜片设方面,与南开大学设计并制造了一种基于改进正弦型轮廓的延长焦深人工晶状体(EDOF IOL)。这种设计显著提升了不同距离的视觉清晰度,并改善了对比敏感度和视力质量。该研究为优化人工晶状体设计提供了新思路,有助于满足白内障术后患者的视觉需求(Biomed Opt Express. 2024)。


三、知识产权丰收:创新成果获国家认可


过去一年,王雁教授团队共计获得发明专利8项,包括6项国家发明专利和意大利、美国各1项发明专利,涵盖头戴式装置、视网膜形貌获得方法、角膜有效光学区主观测量系统等创新技术。


CN113616156B一种拍摄不同体位下人眼图像的头戴式装置


CN115336967B 一种视网膜形貌的获得方法


CN111110184B 基于Hartmann–Shack波前像差测量仪周边视网膜像差光学测量系统


CN115980989B 基于微透镜阵列的单帧定量相位层析成像系统及方法


CN112043235B一种便携式眼球静态旋转测量仪及利用其测量眼球旋转角度的方法


CN112043231A 一种角膜有效光学区的主观测量系统及方法

四、主编参编论著:传播智慧,惠及同行


2024年,《中国屈光手术临床诊疗指南》正式发布并出版,该书汇集了国内该领域屈光手术专家和临床医生的智慧和临床经验,不仅系统介绍了屈光手术的发展历史、屈光手术相关的基础知识例如光学基础、生物力学基础以及角膜地形图、波前像差原理、检查及临床应用指导,还将近年出现的临床最常应用的各种手术方式从系统但重点结合临床实践和经验予以介绍,旨在为眼科医生提供一个全面、系统、权威的临床指南。具有很强的临床应用性和实践性,被称为屈光手术临床医生必备的临床指导手册。该书是《中国眼科临床诊疗指南系列丛书》的《屈光手术分册》,此系列丛书通过各领域专家对各类眼科疾病的深入研究和总结,提供了科学化、标准化、规范化的诊疗意见,对提供各专业诊疗水平、规范临床操作具有重要指导意义。

应美国哈佛大学教授及匹兹堡大学教授邀请,针对眼科最新技术和最近几年出现的角膜屈光手术SMILE的适应症、手术要点和手术主要并发症处理等进行系统介绍,参与编写并由国际著名出版社Springer出版了Current Advances in Ocular Surgery。

五、业界认可:荣誉满载,再攀高峰


王雁教授团队跻身本领域世界排名前2%的科学家行列。

AI相关研究及技术再次荣获天津市科技进步一等奖,这是继该团队2008年,2014年,2019年获得省部级科技进步一等奖以来第四次获奖。

“人工智能赋能生物力学精准诊疗新突破”入选2024眼科学中国十大原创进展。

获得2024亚太眼科学会(APAO)成就奖。

获得2024 APACRS CERTIFIED EDUCATORS (A.C.E.) 认证教育者奖。


当选中国医师协会第五届理事会理事。



小结:2024年,王雁教授团队凭借其卓越的科研成就和创新精神,在眼科领域取得了显著进展。他们的努力不仅推动了眼科治疗技术的提升,更为众多眼疾患者带来了重见光明的希望。展望未来,期待王雁教授团队能够持续引领医学发展的前沿,为更多患者的眼健康带来福音。


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(来源:《国际眼科时讯》编辑部)




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